JP2002307083A - 促進酸化処理装置 - Google Patents
促進酸化処理装置Info
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Abstract
なオゾン注入量および紫外線照射量を確保して、被処理
水に含まれる有機物の分解効率を向上させて、装置を小
型化することができる促進酸化処理装置を提供する。 【解決手段】 促進酸化処理装置は、相互に連結された
複数の酸化処理ユニット1を備えている。各酸化処理ユ
ニット1は、オゾンを散布するオゾン散布装置10が設
置されたオゾン散布領域2と、紫外線を照射する紫外線
照射装置11が設置された紫外線照射領域3とを有す
る。このように、所望台数の酸化処理ユニット1を相互
に連結して、被処理水の浄化処理を行う。
Description
化処理する促進酸化処理装置に関する。
の汚染が進行するにつれて、水環境汚染が社会問題にな
っている。特に、上水用の水源である河川の上流域で
は、農薬、ダイオキシン類、環境ホルモン等の難分解性
の汚染物質が微量含まれていることが指摘されており、
また、河川の下流域では、更に有機塩素系の洗剤、農
薬、合成洗剤、染料等の化学物質により汚染されている
ことが指摘されている。また、産業廃棄物および生活廃
棄物の埋め立て地から流出する侵出水による水環境汚染
は、きわめて深刻な状況となっている。
よる処理、膜処理、オゾン処理、紫外線処理、生物学的
な処理等の水環境保全技術により、原水や廃水等といっ
た浄化が必要とされる被処理水の浄化処理が行われてい
る。
ン、紫外線、および過酸化水素のそれぞれを組み合わせ
た促進酸化技術(AOP;Advanced Oxidation Proces
s)が注目されている。
化処理(促進酸化処理)する、従来の促進酸化処理装置
を示す構成図である。
22と、原水取り込みポンプ22に過酸化水素貯蔵槽4
を介して接続されたオゾン処理槽23と、オゾン処理槽
23に取り付けられたオゾン発生装置12とを備えてい
る。オゾン処理槽23には紫外線照射槽24を介して貯
水槽25が接続され、貯水槽25には排オゾン処理装置
13が取り付けられている。
りオゾン処理槽23に送られる。このとき、オゾン処理
槽23に送られる被処理水には、過酸化水素貯蔵槽4か
ら過酸化水素が注入される。オゾン処理槽23に送られ
た被処理水は、オゾン発生装置12によりオゾンが注入
される。これにより、オゾンと過酸化水素が反応してO
Hラジカルが生成される。OHラジカルはオゾンよりも
酸化力が強いので、オゾン単独では処理ができない難分
解物質もOHラジカルにより分解される。被処理水は、
オゾン処理槽23から紫外線照射槽24に送られ、紫外
線が照射される。これにより、被処理水は、紫外線によ
り直接光分解されるとともに、OHラジカルによる酸化
が促進されて、難分解物質の分解効率をさらに向上させ
ることができる。紫外線照射槽24で浄化処理された被
処理水中に含まれるオゾン化ガスは、排オゾン処理装置
13に送られて分解排気される。また、紫外線照射槽2
4で浄化処理された被処理水は、他の処理槽に送られた
り、放流される。
化水素のそれぞれを組み合わせた促進酸化処理を行え
ば、難分解物質の分解効率、脱色、脱臭、殺菌作用の向
上を図ることができ、さらには、二次廃棄物を生じさせ
ない浄化処理を行うことができる。
水は、促進酸化処理により効果的に浄化されている。
注入されていない場合には、難分解物質の分解効率が悪
くなるということが考えられる。
は変動し、また、被処理水の濁度等により被処理水の紫
外線透過率は増減するので、オゾン注入量や紫外線照射
量は、被処理水の状態に応じて最適に設定されていると
は限らない。従って、処理される被処理水の状態によっ
ては、促進酸化処理であっても、被処理水中に含まれる
難分解物質の分解が不十分となることも考えられる。
れるオゾン化ガスは、排オゾン処理装置13に送られて
分解排気されるが、排オゾン処理装置13の電力消費量
も多いので、総合的にはエネルギー効率が悪くなるとい
うことも考えられる。
ため促進酸化処理装置が大型化することも考えられる。
ものであり、浄化処理される被処理水の状態に応じて、
被処理水への適切なオゾン注入量および紫外線照射量を
確保して、被処理水中に含まれる有機物の分解効率を向
上させるとともに、装置を小型化することができる促進
酸化処理装置を提供することを目的とする。
れた複数の酸化処理ユニットを備え、供給された被処理
水を促進酸化処理する促進酸化水処置装置において、各
酸化処理ユニットは、オゾン散布装置が設置されたオゾ
ン散布領域と、紫外線照射装置が設置された紫外線照射
領域とを有することを特徴とする促進酸化処理装置であ
る。
て、所望段数の酸化処理ユニットを相互に連結して、被
処理水の浄化処理を行うことができる。
は、上部あるいは下部の一部が開放されているユニット
仕切板により仕切られ、各酸化処理ユニットのオゾン散
布領域と紫外線照射領域とは、上部あるいは下部のうち
ユニット仕切板の開放部と逆側の一部が開放されている
領域仕切板により仕切られている。
オゾン散布領域の容積は、紫外線照射領域の容積よりも
大きい。
オゾン散布領域の気相部には排オゾン搬送管が接続さ
れ、この排オゾン搬送管はオゾン戻し管を介して後段に
位置するオゾン散布領域のオゾン散気装置に接続されて
いる。
さらに備え、酸化処理ユニットの前段、または酸化処理
ユニットのオゾン散布領域において、過酸化水素注入装
置から被処理水に過酸化水素を注入する。
給される被処理水の光透過率を検出する光透過率検出計
をさらに備え、光透過率検出計の検出値に基づいて、各
酸化処理ユニットのオゾン散布装置または紫外線照射装
置を制御装置により制御する。
する。
である。ここで図1は、供給された被処理水を促進酸化
処理する促進酸化処理装置を示す構成図である。
に連結された4段の酸化処理ユニット1を備えている。
るオゾン散布装置10が設置されたオゾン散布領域2
と、紫外線を照射する紫外線照射装置11が設置された
紫外線照射領域3とを有している。各酸化処理ユニット
1のオゾン散布領域2の容積は、紫外線照射領域3の容
積よりも大きくなっている。
放されているユニット仕切板5により仕切られている。
また、各酸化処理ユニット1のオゾン散布領域2と紫外
線照射領域3とは、下部の一部が開放されている領域仕
切板6により仕切られている。
12が接続され、オゾン発生装置12は各オゾン散布装
置10にオゾンを供給している。また、各酸化処理ユニ
ット1には、紫外線照射装置11の電源である紫外線ラ
ンプ電源17が取り付けられ、さらに各酸化処理ユニッ
ト1の上方に位置する気相部は、排オゾン搬送管7を介
して排オゾン処理装置13に接続している。
の作用について説明する。
理される被処理水は、一段目の酸化処理ユニット1のオ
ゾン散布領域2の上方に送られる。
オゾン散布装置10によりオゾンが散布され、被処理水
中で気泡を形成する。気泡となったオゾンは、被処理水
に溶解するとともに微少気泡として残存することによ
り、被処理水中に取り込まれる。このようにして被処理
水中に取り込まれたオゾンは、被処理水中に含まれる有
機物を低分子有機物に分解する。なお、オゾンは、オゾ
ン散布装置10により散布されることにより被処理水中
に取り込まれ、また、一旦被処理水から排出されたオゾ
ン化ガスが、気相部に滞留して被処理水界面に溶解する
ことによっても被処理水中に取り込まれる。
ら供給され、その後、領域仕切板6の下部を経て紫外線
照射領域3に送られる。このため、オゾン散布領域2内
の被処理水は、オゾン散布領域2の上方から下方へ向か
う下降流となる。これにより、被処理水がオゾン散布領
域2の上方から下方へ向かう間に、オゾンは効率的に被
処理水中に取り込まれる。また、被処理水がオゾン散布
領域2の上方から下方へ向かう間に、オゾンは効率的に
被処理水中に含まれる有機物を分解する。
水は、紫外線照射装置11によりプランク定数h、紫外
線の振動数vの条件で紫外線が照射され、以下に示す反
応に従ってヒドロラジカル(・OH)が生成される。
下のように反応する。
応する。
に反応する。
りも強力な酸化剤である。特に、ヒドロラジカルは、オ
ゾンでは分解することができない難分解物質も分解す
る。従って、被処理水中に含まれる有機物は、紫外線照
射領域3において、ヒドロラジカルにより素早くかつ効
果的に分解され、ヒドロラジカルによる分解速度は、オ
ゾンによる分解速度の数倍から数十倍速い。
散布領域2から領域仕切板6の下部を経て供給され、ユ
ニット仕切板5の上部を経て、2段目の酸化処理ユニッ
ト1bのオゾン散布領域2に送られる。このため、紫外
線照射領域3内の被処理水は、紫外線照射領域3を下方
から上方へ向かう上昇流となる。これにより、被処理水
が紫外線照射領域3の下方から上方へ向かう間に、ヒド
ロラジカルは効率的に被処理水中に含まれる有機物を分
解する。
被処理水は、オゾン散布領域2および紫外線照射領域3
において、1段目の酸化処理ユニット1aにおける場合
と同様の浄化処理が行われる。その後、被処理水は、3
段目の酸化処理ユニット1cに送られ、さらに4段目の
酸化処理ユニット1dに送られ、同様の浄化処理が行わ
れる。
化処理を経た被処理水は、その後、他の処理装置に送ら
れたり、放流される。
に取り込まれず、各酸化処理ユニット1の気相部に排出
されるオゾン化ガスは、排オゾン搬送管7を介して排オ
ゾン処理装置13に送られ、この排オゾン処理装置13
において分解排気される。
ト1が相互に連結されているが、これに限定されるもの
ではない。促進酸化処理装置に供給される被処理水中に
含まれる難分解物質等の有機物量は、必ずしも一定では
ないため、被処理水に必要とされる浄化処理の程度も一
定ではない。従って、被処理水の状態に合わせて、促進
酸化処理装置を構成する酸化処理ユニット1数を増減さ
せて、被処理水の浄化処理の程度を調整することができ
る。
射領域3の容積よりも大きいので、オゾン散布領域2で
の被処理水の滞留時間は、紫外線照射領域3での被処理
水の滞留時間よりも長い。これにより、オゾン散布領域
2における被処理水へのオゾンの取り込みが促進される
とともに、オゾンによる被処理水中に含まれる有機物の
分解も促進される。
る代わりに下部を開放してもよい。この場合、領域仕切
板6は、上部を開放しておく必要がある。これにより、
被処理水は、オゾン散布領域2では下降流となり、オゾ
ン散布領域2では上昇流となる。
ば、所望段数の酸化処理ユニット1を相互に連結して被
処理水の浄化処理を行うことができるので、被処理水の
状態に応じて酸化処理ユニット1の段数を増減すること
により、適切な被処理水の浄化処理を行うことができ
る。
領域2内の被処理水は、オゾン散布領域2の上方から下
方へ向かう下降流である。また、各酸化処理ユニット1
の紫外線照射領域3内の被処理水は、下方から上方へ向
かう上昇流となる。これにより、オゾン散布領域2で
は、被処理水のオゾンの取り込みが促進されるととも
に、オゾンによる有機物の分解が促進される。他方、紫
外線照射領域3では、ヒドロラジカルによる有機物の分
解が促進される。
照射領域3の容積よりも大きくすることにより、オゾン
散布領域2での被処理水の滞留時間を長くして、被処理
水のオゾンの取り込みを促進するとともに、オゾンによ
る有機物の分解を促進することができる。
で図2は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進
酸化処理装置を示す構成図である。
進酸化処理装置は、排オゾン搬送管7にオゾン濃度計1
8と切り替えバルブ8とが取り付けられている。切り替
えバルブ8にはバルブ制御装置14が取り付けられ、バ
ルブ制御装置14はオゾン濃度計18に接続されてい
る。また、切り替えバルブ8は、オゾン戻し管7aを介
して、各酸化処理ユニット1のうち後段に位置する4段
目の酸化処理ユニット1dのオゾン散布領域2に設置さ
れたオゾン散布装置10に接続されている。また、切り
替えバルブ8と4段目の酸化処理ユニット1dのオゾン
散布装置10との間のオゾン戻し管7aには、ブロアー
19が取り付けられている。他の構成は図1に示す第1
の実施の形態と略同一である。
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
でオゾン散布装置10により散布されたオゾンのうち、
被処理水中に取り込まれず各酸化処理ユニット1の気相
部に排出されたオゾン化ガスは、排オゾン搬送管7を介
して排オゾン処理装置13へ送られる。
れるオゾン化ガスのオゾンの濃度がオゾン濃度計18に
より検出される。バルブ制御装置14は、オゾン濃度計
18から送られるオゾン濃度検出値に基づいて切り替え
バルブ8を切り替えて、排オゾン搬送管7を流れるオゾ
ン化ガスを排オゾン処理装置13または4段目の酸化処
理ユニット1dのオゾン散布装置10へ送る。すなわ
ち、オゾン濃度検出値が予め規定された人体および環境
に悪影響を及ぼすと考えられる値を超える場合には、切
り替えバルブ8はバルブ制御装置14により切り替えら
れ、オゾン化ガスはブロアー19およびオゾン戻し管7
aを介して4段目の酸化処理ユニット1dのオゾン散布
装置10へ送られる。他方、オゾン濃度計18による検
出値が予め規定された値を超えない場合には、切り替え
バルブ8はバルブ制御装置14により切り替えられ、オ
ゾン化ガスは排オゾン処理装置13へ送られる。排オゾ
ン処理装置13に送られたオゾン化ガスは、この排オゾ
ン処理装置13内で分解排気される。
出されたオゾン化ガスを、酸化処理ユニット1dのオゾ
ン散布領域2に設置されたオゾン散布装置10に送り、
オゾン散布領域2内の被処理水に散布することにより、
被処理水中に取り込まれずに排出されたオゾン化ガスの
再利用を図ることができる。これにより、促進酸化処理
装置におけるオゾンの消費効率が高まり、また、被処理
水を浄化処理するためのオゾンの注入量の総量を低減さ
せることができる。
たオゾン化ガスは、いずれの酸化処理ユニット1のオゾ
ン散布装置10に送られてもよい。
ば、バルブ制御装置14がオゾン濃度計18のオゾン濃
度検出値に基づいて切り替えバルブ8を切り替えること
により、被処理水中に取り込まれず排出されたオゾン化
ガスは、酸化処理ユニット1のオゾン散布領域2に設置
されたオゾン散布装置10に送られて、再び、被処理水
に散布される。これにより、促進酸化処理装置における
オゾンの消費効率を高め、また、促進酸化処理装置で被
処理水を浄化処理するためのオゾンの注入量の総量を低
減するすることができ、促進酸化処理装置の運転コスト
を低下させることができる。
で図3は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進
酸化処理装置を示す構成図である。
進酸化処理装置は過酸化水素供給ポンプ20を有し、こ
の過酸化水素供給ポンプ20により、各酸化処理ユニッ
ト1のうち前段に位置する1段目の酸化処理ユニット1
aに新たに供給する被処理水に過酸化水素を供給すると
ともに、各酸化処理ユニット1のオゾン散布領域2に過
酸化水素を供給するようになっている。また、過酸化水
素供給ポンプ20には過酸化水素貯蔵槽4が取り付けら
れており、過酸化水素供給ポンプ20と過酸化水素貯蔵
槽4とから過酸化水素注入装置が構成される。他の構成
は図2に示す第2の実施の形態と略同一である。
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
給される被処理水および各酸化処理ユニット1のオゾン
散布領域2内の被処理水には、過酸化水素貯蔵槽4から
過酸化水素供給ポンプ20を介して過酸化水素が供給さ
れる。これにより、各オゾン散布領域2において、過酸
化水素とオゾンとが以下のように反応して、ヒドロラジ
カル(・OH)が生成される。
いても、有機物はヒドロラジカルにより分解されるの
で、被処理水中に含まれる有機物の分解が促進される。
ば、各酸化処理ユニット1のオゾン散布領域2におい
て、過酸化水素とオゾンとが反応してヒドロラジカルが
生成されるので、オゾン散布領域2においてもヒドロラ
ジカルによる有機物の分解が行われる。これにより、被
処理水中に含まれる有機物の分解がさらに効率的に行な
われ、促進酸化処理装置において浄化処理を行うことが
できる被処理水の大量化を図ることができるとともに、
酸化処理ユニット1の設置段数を減少させて、促進酸化
処理装置の小型化を図ることができる。
で図4は、供給された被処理水を促進酸化処理する促進
酸化処理装置を示す構成図である。
進酸化処理装置は、1段目の酸化処理ユニット1aの入
口に設けられた光透過率検出計21を有し、この光透過
率検出計21により、促進酸化処理装置に新たに供給さ
れる被処理水の光透過率を検出するようになっている。
また、光透過率検出計21には、紫外線ランプ電源17
を制御する紫外線ランプ電源制御装置15が接続される
とともに、各酸化処理ユニット1のオゾン散布領域2に
おけるオゾン散布装置10のオゾン散布量を調整するオ
ゾン調整バルブ9を制御するオゾン調整バルブ制御装置
16が接続されている。他の構成は図3に示す第3の実
施の形態と略同一である。
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
理水は、光透過率検出計21により光透過率が検出され
る。光透過率検出計21の検出値は、紫外線ランプ電源
制御装置15およびオゾン調整バルブ制御装置16に送
られる。
率検出計21の検出値に基づいて、各酸化処理ユニット
1のオゾン散布領域2におけるオゾン散布装置10のオ
ゾン散布量を調整するオゾン調整バルブ9を制御する。
すなわち、促進酸化処理装置に供給される被処理水の濁
度が増加し光透過率が低下した場合には、オゾン調整バ
ルブ9を開放して被処理水へのオゾン散布量を増加させ
て、また、被処理水の濁度が低下し光透過率が増加した
場合には、オゾン調整バルブ9を閉めて被処理水へのオ
ゾン散布量を減少させる。
率検出計21の検出値に基づいて、各酸化処理ユニット
1に取り付けられた紫外線ランプ電源17の入力電力あ
るいは励起気周波数を調整して、紫外線ランプ電源17
を制御する。すなわち、促進酸化処理装置に供給される
被処理水の濁度が増加した場合には、紫外線ランプ電源
17の入力電力あるいは励起気周波数を増加させて、紫
外線ランプの紫外線光出力を上げる。また、促進酸化処
理装置に供給される被処理水の濁度が低下した場合に
は、紫外線ランプ電源17の入力電力あるいは励起気周
波数を低下させて、紫外線ランプの紫外線光出力を下げ
る。これにより、被処理水への紫外線照射量は調整され
る。
される被処理水の濁度に応じてオゾン散布量および紫外
線照射量を調整することにより、被処理水の処理効率を
向上させることができ、かつ、促進酸化処理装置の運転
のエネルギー効率を向上させることができる。また、被
処理水の濁度にかかわらず、常に一定量の被処理水を促
進酸化処理装置において浄化処理することができる。
ば、促進酸化処理装置に新たに供給される被処理水の濁
度に応じて、被処理水へのオゾン散布量および紫外線照
射量を調整することができる。従って、被処理水の状態
に対応した浄化処理を行うことができ、被処理水の処理
効率および促進酸化処理装置の運転エネルギー効率の向
上を図ることができ、また、常に一定量の被処理水を促
進酸化処理装置において浄化処理することができる。
被処理水の状態に応じて酸化処理ユニットの段数を増減
させることにより、被処理水の状態に応じた適切なオゾ
ン注入量および紫外線照射量を確保して、適切な浄化処
理を行うことができる。
形態を示す構成図
形態を示す構成図
形態を示す構成図
形態を示す構成図
Claims (6)
- 【請求項1】相互に連結された複数の酸化処理ユニット
を備え、供給された被処理水を促進酸化処理する促進酸
化水処置装置において、 各酸化処理ユニットは、オゾン散布装置が設置されたオ
ゾン散布領域と、紫外線照射装置が設置された紫外線照
射領域とを有することを特徴とする促進酸化処理装置。 - 【請求項2】各酸化処理ユニットは、上部あるいは下部
の一部が開放されているユニット仕切板により仕切ら
れ、 各酸化処理ユニットのオゾン散布領域と紫外線照射領域
とは、上部あるいは下部のうちユニット仕切板の開放部
と逆側の一部が開放されている領域仕切板により仕切ら
れていることを特徴とする請求項1記載の促進酸化処理
装置。 - 【請求項3】各酸化処理ユニットのオゾン散布領域の容
積は、紫外線照射領域の容積よりも大きいことを特徴と
する請求項1または2のいずれかに記載の促進酸化処理
装置。 - 【請求項4】各酸化処理ユニットのオゾン散布領域の気
相部には排オゾン搬送管が接続され、この排オゾン搬送
管はオゾン戻し管を介して後段に位置するオゾン散布領
域のオゾン散気装置に接続されていることを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の促進酸化処理装
置。 - 【請求項5】過酸化水素注入装置をさらに備え、 酸化処理ユニットの前段、または酸化処理ユニットのオ
ゾン散布領域において、過酸化水素注入装置から被処理
水に過酸化水素を注入することを特徴とする請求項1乃
至4のいずれか一項に記載の促進酸化処理装置。 - 【請求項6】酸化処理ユニットに供給される被処理水の
光透過率を検出する光透過率検出計をさらに備え、 光透過率検出計の検出値に基づいて、各酸化処理ユニッ
トのオゾン散布装置または紫外線照射装置を制御装置に
より制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれ
か一項に記載の促進酸化処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001117102A JP4371602B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 促進酸化処理装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001117102A JP4371602B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 促進酸化処理装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002307083A true JP2002307083A (ja) | 2002-10-22 |
JP4371602B2 JP4371602B2 (ja) | 2009-11-25 |
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---|---|---|---|
JP2001117102A Expired - Lifetime JP4371602B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 促進酸化処理装置 |
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